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  • 1972年,人類第一次發(fā)現(xiàn)以礦藏形式存在的神秘冰晶體-可燃冰,它的密度與冰的約相等,可在短時間內(nèi)變?yōu)闅怏w而體積增至原來的164倍.實驗證明,1m3可燃冰與164m3天然氣燃燒放出的熱量相當(dāng)

    1972年,人類第一次發(fā)現(xiàn)以礦藏形式存在的神秘冰晶體-可燃冰,它的密度與冰的約相等,可在短時間內(nèi)變?yōu)闅怏w而體積增至原來的164倍.實驗證明,1m3可燃冰與164m3天然氣燃燒放出的熱量相當(dāng).若能解決開采、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的技術(shù)難題使用可燃冰做燃料,將會使人類的燃料使用史延長幾個世紀(jì).(q天然氣=8.4×107J/m3,q標(biāo)準(zhǔn)煤=2.8×107J/m3,C=4.2×103J/kg?℃)
    (1)0.45Kg可燃冰完全變成氣體的密度約是多大?
    (2)每立方米可燃冰完全燃燒放出的熱量全部被水吸收,可使82t的冷水溫度升高多少攝氏度?
    (3)探測估計,僅我國西沙海域可燃冰儲量就達(dá)4.0×1012m3,它完全燃燒釋放的能量相當(dāng)于多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒釋放的能量?
    物理人氣:686 ℃時間:2020-06-14 16:51:44
    優(yōu)質(zhì)解答

    (1)可燃冰的密度:
    ρ可燃冰=0.9×103Kg/m3,
    ∵可燃冰變成氣體質(zhì)量不變,
    即:ρ可燃冰V=ρ氣體V氣體氣體×164V,
    ∴ρ氣體=
    1
    164
    ×ρ可燃冰=
    1
    164
    ×0.9×103Kg/m3≈5.5kg/m3;
    (2)每立方米可燃冰完全燃燒放出的熱量:
    Q=Vq天然氣=164m3×8.4×107J/m3=1.3776×1010J,
    ∵Q=Q=cm△t=1.3776×1010J,
    ∴△t=
    Q
    cm
    =
    1.3776×1010J
    4.2×103J/(kg?℃)×82×103kg
    =40℃;
    (3)4.0×1012m3可燃冰完全燃燒釋放的能量:
    Q=8.4×107J/m3×4.0×1012×164m3=5.5104×1020J,
    ∵Q=mq=Q=5.5104×1020J,
    ∴m=
    Q
    q
    =
    5.5104×1020J
    2.8×107kg J
    =1.968×1013kg=1.968×1010t.
    答:(1)0.45Kg可燃冰完全變成氣體的密度約是5.5kg/m3;
    (2)每立方米可燃冰完全燃燒放出的熱量全部被水吸收,可使82t的冷水溫度升高40℃攝氏度;
    (3)它完全燃燒釋放的能量相當(dāng)于1.968×1010t噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒釋放的能量.
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